浅议改造主井提升机系统改造

论文导读：ceonJuly2001：pp.520—522陆建湖，黄文，毛汉领.机械设备振动监测与故障诊断的发展与展望.仪器仪表与分析监测，1999（01）.李迎春，朱诗兵.VisualBasic

6.0网络编程.北京：北京希望电子出版社，2001（10）.

摘要：陈四楼煤矿主井提升机是上世纪90年代中期从西门子成套引进的交交变频控制的交流提升机，运行效果良好，技术先进，容易实现自动化运行和信息化管理，但随着现代计算机和通讯技术的发展，提升机的信息管理系统配件已不生产，要求西门子公司进行技术改造，要价昂贵。本文针对应用现状，系统地研究了提升机信息管理系统的运行和控制规律，自主开发了一种廉价的新系统代替原设备，并已在现场得到了成功的应用。本项目的成功实施，开创了国内对进口交交变频提升机信息管理系统自主改造的先河，是此类项目国产化的成功案例，具有示范作用和良好社会、经济效益。
关键词：管理系统；研究；创新
：A
1 课题的来源
自上世纪末，数字控制提升机系统开始在采矿业方面使用，它不但提高了生产效率，而且增加了提升系统的安全性和可靠性。陈四楼矿主井提升机是上世纪末引进德国西门子公司的全套设备，该设备采用磁场定向闭环控制的交交变频系统。整个控制、监测和安全回路系统全部是串行连接的全数字化的，硬件由SIMATIC和SIMADYN D家族及SINECLE1总线部件构成。特别重要是该套设备有一套反映提升机运行状况及故障诊断的管理系统，以图象和图表的方式可显示8幕提升机运行状况，不但可提供故障诊断信息，而且还显示了井筒区对闭锁井筒中限位开关的情况，以及制动系统和通风系统的情况及额外的信息。这些信息不仅能找出并将事故隐患消除在萌芽状态，而且能第一时间发现故障，从而避免人员伤亡和设备总性事故的发生。尤其重要的是，应用故障监控和诊断技术，实现了预知维修，使得维修费用和时间都大为降低，从而保证了设备正常运行的时间，大幅度地提高生产率，产生了巨大的经济效益。但随着计算机、网络及通讯的发展，该套设备随着长期应用的逐步老化，其硬件系统已经落后，如计算机在运行过程中经常死机、显示器烧坏、硬盘损坏，由于通讯系统不匹配，无法更换主机，只好还用原系统。由于没有专家系统的故障诊断方法，一些特殊故障需要国外专家修理。鉴于此，我们对此套系统进行了技术改造。
2 国内外研究设备管理系源于：职称论文www.7ctime.com
统现状
目前，国内外对提升机管理系统的研究主要包含两个方面：（1）是对设备的运行状态进行监测；（2）是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。设备运行状态的监测是比较成熟的技术，但故障监控和诊断技术是近三十年发展起来的一门新技术，欧洲各国在欧洲维修团体联盟的推动下，主要以英国倡导的设备综合工程学为指导；美国以后者为指导；日本吸收二者特点，提出全员生产维修的观念。美国自1961年开始执行阿波罗计划后，出现一系列因设备故障造成的事故，导致1967年在美国民航局倡导下，由美国海军研究室主持成立了美国机械故障预防小组，并积极从事技术诊断的开发。美国诊断技术在航空、航天；军事、核能尖端部门仍处于世界领先地位。我国在故障监测和诊断技术方面起步较晚，1979年初步接触设备诊断技术。目前我国设备诊断技术在化工、冶金、电力等行业应用较好。
国内外对故障监视和诊断的研究大体分三类：
第一类方法是基于数学模型的状态估计方法；第二类是基于数据分析的直觉推理方法，如统计法，过程控制图法，故障树技术，因果关系图方法，决策表方法与模式识别方法等；第三类是基于专家经验和知识的专家系统方法。与第三类方法相比，第一类方法非常依赖于数学模型。由于在异常工况下，缺乏现场数据，难以建立数学模型。并且实际对象的结构也将发生相应的变化，致使模型结构与实际对象不一致，加上模型本身的误差最终会影响诊断的命中率，这就使第一类方法在复杂工业生产故障诊断中的应用受到很大的限制。第二类方法的主要问题是知识表达能力十分有限，且缺乏灵活性，如故障法，决策表法等。有的方法只宜用于故障检测或简单场合的故障诊断，如统计方法，过程控制图法，模式识别方法等。而专家系统方法具有丰富的知识表达能力和问题求解能力，既可以充分发挥专家在诊断中根据各种感觉与各种知识得到的事实与专家经验进行快速准确推理，又能很方便地推广应用各种不同的诊断对象。
3 提升机原管理系统结构图
（2）1#上位机依据PLC传输来的信息，完成提升机的运行显示故障诊断，并且可以把信息传递给公司局域网。
（3）2#上位机放在调度室，用于调度人员的生产指挥。
5 创新及改造后的作用
本改造将运行故障监控技术，诊断技术和维修技术融为一体，采用“传感器+PLC+上位机+局域网”的模式的故障诊断系统的硬件环境，同时，基于专家的理论和方法，开发了故障诊断系统软件。通过现代最新计算机及通信技术，扩宽了专家系统的应用范围，同时也为故障诊断技术的发展增添新的内容。
在国内从事设备诊断的专家较少，往往会因不能及时到位诊断而造成巨大的经济损失。而采用基于网络传递的故障诊断系统这种经济、简便的方法，只需将现场数据及时传送给专家，就可以像在现场一样准确、及时地做出判断，采取有效措施解决问题，实现“移动的是数据而不是人”，从而改变了一旦设备发生故障，维护人员就疲于奔命的被动局面。
结语
目前，国内煤炭市场紧张局面趋于缓和，但很多大型现代化矿井正在开发，因此，引进提升机是提高生产能力的必然选择，但提升机的管理系统至关重要，从长期使用考虑，其经济效益和技术性能有明显的优越性。因此，认真研究和学习其控制方法，一定能更好地推动设备管理系统在我国的发展。
参考文献
Shenkang Wang et al . MA—C： a multimedia instruction model based on multi—agents and CSCW. Computer Supported Cooperative Work in Design， The Sixth International Conference on July 2001：pp. 520 — 522
陆建湖，黄文，毛汉领.机械设备振动监测与故障诊断的发展与展望[J].仪器仪表与分析监测，1999（01）.
[3]李迎春，朱诗兵.Visual Basic 6.0网络编程[M].北京：北京希望电子出版社，2001（10）.